Види важелів

В залежності від точок прикладання сили і від положення опори розрізняють наступні види цього механізму:

• Першого роду: точка опори знаходиться між двома силами F1 і F2, тому від довжини плечей буде залежати те, в чому дає виграш такий важіль. Прикладом є звичайні ножиці.
• Другого роду. Тут сила, проти якої здійснюється робота, розташована між опорою і прикладеним зусиллям. Такий тип конструкції означає, що він завжди буде давати виграш у силі і програш в шляху і швидкості. Його прикладом є тачка садова.
• Третього роду. Останній варіант, який залишається реалізувати в цій простій конструкції, це положення прикладеного зусилля між опорою і силою протидії. В цьому випадку виходить виграш в дорозі, але програш в силі. Прикладом може служити пінцет.

Поняття про момент сили

Розгляд будь-яких проблем в механіці, які включають поняття осі або точки обертання, здійснюється з допомогою правила моментів сил. Оскільки опора важеля – це теж вісь (точка), навколо якої обертається система, то для оцінки рівноваги цього механізму також використовується момент сили. Під ним розуміється величина у фізиці, рівна добутку плеча на діючу силу, тобто:

M = l * F.

Враховуючи це визначення, умову рівноваги важеля можна переписати в наступному вигляді:

M1 = M2, де M1 = l1 * F1 і M2 = l2 * F2.

Момент M володіє аддитивностью, це означає, що загальний момент сили для розглянутої системи можна отримати шляхом звичайного складання всіх діючих на неї моментів Mi. Однак при цьому слід враховувати їх знак (сила, що викликає обертання системи проти годинникової стрілки, створює позитивний момент +M, і навпаки). З урахуванням сказаного, правило моментів для важеля, що перебуває в рівновазі, виглядатиме так:

M1 – M2 = 0.

Важіль втрачає свою рівновагу, коли M1 ≠ M2.